М.К. Ходзицкий1

1 ООО «Терагерцовая Фотоника» (Санкт-Петербург, Россия)
1 khodzitskiy@yandex.ru

Постановка проблемы. Диабет — одно из трех наиболее опасных неинфекционных заболеваний. В 2019 году зарегистрировано 463 млн случаев, а к 2030 году прогнозируется увеличение до 578 млн. Традиционно диагноз ставится на основе мониторинга уровня глюкозы в крови. Однако такие методы, как определение уровня глюкозы натощак и тест на толерантность к глюкозе, могут привести к ошибочному диагнозу. Новый, более точный, метод основан на использовании гликированного гемоглобина (HbA1c) — надежного биомаркера уровня глюкозы в крови. Уровень HbA1c измеряется различными клиническими методами, включая хроматографию и иммуноанализы. Однако эти методы являются инвазивными, требуют дорогостоящего оборудования, квалифицированных специалистов и сложных процедур.

Цель. Разработать методику неинвазивного контроля уровня гликированного гемоглобина в крови человека с помощью терагерцовых (ТГц) технологий.

Результаты. Разработана ТГц-система для неинвазивного определения уровня гликированного гемоглобина в крови, состоящая из ТГц-детектора, мультиметра и ноутбука со специализированным программным обеспечением. Проведены клинические испытания ТГц-системы на 70 пациентах. Показано, что средняя относительная погрешность измерения уровня гликированного гемоглобина с помощью неинвазивной ТГц-методики составила 16,56%.

Практическая значимость. Предложенная в работе методика позволяет в течение 1 мин проводить мониторинг уровня гликированного гемоглобина безболезненно для пациента. Данная ТГц-система дешевая и не требует квалифицированных специалистов. Использование машинного обучения (нейронных сетей) для данного неинвазивного метода позволит приблизиться к 5% точности, как и у инвазивных методов, таких как высокоэффективная жидкостная хроматография.

Ходзицкий М.К. Методика неинвазивного контроля уровня гликированного гемоглобина в крови с помощью терагерцового излучения // Биомедицинская радиоэлектроника. 2026. T. 29. № 3. С. 87−92. DOI: https:// doi.org/10.18127/j156 04136-202603-15

1. Nadhiya J. et al. A Brief Review on Diabetes Mellitus. Journal of Pharma Insights and Research. 2024. V. 2. № 1. P. 117–121.
2. Zhan Z. et al. A review of electrochemical sensors for the detection of glycated hemoglobin. Biosensors. 2022. V. 12. № 4. P. 221.
3. Yadav J. et al. Prospects and limitations of non-invasive blood glucose monitoring using near-infrared spectroscopy. Biomedical signal processing and control. 2015. V. 18. P. 214–227.
4. Chehregosha H. et al. A view beyond HbA1c: role of continuous glucose monitoring. Diabetes Therapy. 2019. V. 10. P. 853–863.
5. Navar L.G. et al. Diabetes Care Its Association with Glycosylated Hemoglobin Level. The American journal of the medical sciences. 2014. V. 347. № 3. P. 245–247.
6. del Castillo E. et al. Quantitative targeted biomarker assay for glycated haemoglobin by multidimensional LC using mass spectrometric detection. Journal of proteomics. 2011. V. 74. № 1. P. 35–43.
7. Koval D. et al. Analysis of glycated hemoglobin A1c by capillary electrophoresis and capillary isoelectric focusing. Analytical biochemistry. 2011. V. 413. № 1. P. 8–15.
8. Li Y.C. et al. Application of shielding boronate affinity chromatography in the study of the glycation pattern of haemoglobin. Journal of Chromatography B. 2002. V. 776. № 2. P. 149–160.
9. Thevarajah M. et al. Interference of hemoglobinA1c (HbA1c) detection using ion-exchange high performance liquid chromatography (HPLC) method by clinically silent hemoglobin variant in University Malaya Medical Centre (UMMC) — A case report. Clinical biochemistry. 2009. V. 42. № 4–5. P. 430–434.
10. Sirén H. et al. Direct monitoring of glycohemoglobin A1c in the blood samples of diabetic patients by capillary electrophoresis: Comparison with an immunoassay method. Journal of Chromatography A. 2002. V. 979. № 1–2. P. 201–207.
11. Moon J.M. et al. A disposable amperometric dual-sensor for the detection of hemoglobin and glycated hemoglobin in a finger prick blood sample. Biosensors and Bioelectronics. 2017. V. 91. P. 128–135.
12. Thiruppathi M. et al. A disposable electrochemical sensor designed to estimate glycated hemoglobin (HbA1c) level in whole blood. Sensors and Actuators B: Chemical. 2021. V. 329. P. 129119.
13. Chen X. et al. Terahertz (THz) biophotonics technology: Instrumentation, techniques, and biomedical applications. Chemical Physics Reviews. 2022. V. 3. № 1.
14. Gusev S.I. et al. Influence of glucose concentration on blood optical properties in THz frequency range // Chinese Optics. 2018. V. 11. № 2. P. 182–189.